Компрессоры аудиосигнала: от понимания к применению

6 различных типов аудио компрессоров и когда использовать каждый из них

VARI-MU

Whilst not as common as the previous three, the VARI-Mu has cemented its position in the audio world. The Manley VARI-MU is possibly one of the most sought-after pieces of gear ever. These fantastic bus audio compressors are smooth, colorful, and incredibly clever. VARI is short for variable. The reason behind this name comes from its ability to actually adjust its own ratio based on gain reduction. This creates a nonlinear reduction line capable of ducking only as much as is necessary based on the content of a whole song.

For example, a track that features an average dynamic range of 10-14dB may only need 1-3dBs of compression at any given time. The VARI-MU is capable of applying little to no compression when the threshold is just being touched (close to 1:1) whereas a sudden spike will trigger stronger compression (much higher than 1:1) for just that instant.

This circuit type is best used when your mix (or instrument group) has achieved a near-perfect dynamic balance. Its subtle and self-adjusting nature provides the perfect glue as well as some warmth to provide that final stage of unison. It’s my go-to for mastering.

Whilst VARI-MUs can be used on individual elements, the likelihood you’ll achieve a better sound than if you used one of the previous three is slim. This thing doesn’t do snap or aggression and to me, it doesn’t offer as much musicality as a smooth OPTO can. Keep it on your buses and treat it like glue.

О проекте What Compressor

Думаю, многие современные радиолюбители, увлекающиеся конструированием студийных музыкальных устройств, DIYers уже знакомы с проектом «What Compressor», который, по-видимому, возник из-за неудовлетворенности одного человека компрессором Alesis 3630 и его увлечением устройствами Joe Meek.

Автор проекта DeeT, как он себя называет, щедро поделился с интернет сообществом схемой и историей создания устройства, но в проекте отсутствует дизайн печатной платы. Схема сравнительно сложная, поэтому для многих радиолюбителей будет довольно сложно развести ее самостоятельно. Тем не менее, у многих людей достаточно навыков и терпения, чтобы иметь дело с SMD устройствами, которые он, по-видимому, использовал в десяти прототипах, которые он упоминает на своей странице.

Фабричный компрессор Joe Meek С2.

Я также встречал проект на сайте 1176neve (к сожалению эта страница уже не открывается — прим. переводчика), который занимается этим интересными устройствами, где есть разведенная печатная плата, но я был несколько озадачен тем, какие операционные усилители автор выбрал для своей версии. DeeT специально упоминает о требованиях к операционным усилителям, это должны быть малошумящие устройства, способные работать на нагрузку 600 Ом.

Очевидным выбором является популярный и недорогой NE5532 с чрезвычайно низким уровнем шума и очень низким искажением при работе на нагрузку 600 Ом. К сожалению, печатная плата автора сайта 1176neve рассчитана на установку счетверенных ОУ TL074, которые не удовлетворяют вышеуказанному требованию, а также несовместимы по распиновке с NE5532. Поэтому, если вы хотите использовать сдвоенные операционные усилители, проект 1176neve бесполезен без серьезной модификации.

В схеме исходного проекта «what compressor» в цепях прохождения звукового сигнала используются микросхемы семейства MC3317X однако «почтенный» NE5532 на частоте 1 кГц имеет почти в два раза меньше искажений и более чем в десять раз меньше на 10 кГц!

FAQ по сжатию аудиоданных

Вы все еще не уверены в том, когда следует использовать аудиокомпрессию? Используйте эти часто задаваемые вопросы и ответы, чтобы расширить свое понимание как продюсера или аудиоинженера:

Когда следует сжимать аудио?

Сжимать аудиосигнал следует всякий раз, когда вы пытаетесь уменьшить динамический диапазон аудиофайла. Сжатие динамического диапазона сокращает расстояние между самым высоким и самым низким уровнем амплитуды в цепи сигнала, создавая более сбалансированное, последовательное звучание.

Зачем нужно сжатие звука?

Сжатие звука помогает качественным аудиофайлам звучать более плавно, особенно когда треки готовятся для определенных типов стандартизированных выходов, таких как потоковые платформы.

Что такое ограничитель?

Лимитер можно рассматривать как мощную версию компрессора. Лимитеры обеспечивают чрезмерную компрессию, чтобы добавить последние сжатые штрихи к мастер-миксу.

Почему сжатый звук звучит лучше?

Сжатый звук звучит лучше, поскольку он выравнивает аудиосигнал, уменьшая динамический диапазон выходного сигнала. Наши уши предпочитают слышать равномерный уровень звука, который лучше всего достигается с помощью компрессоров.

Сжатый звук лучше?

Сжатие уменьшает разрыв между громкими и тихими частями аудиофайла, что может помочь треку звучать более последовательно, а для некоторых и лучше. Однако чрезмерное сжатие аудиофайла может лишить трек всей его динамики, в результате чего обработанный сигнал будет звучать плоско.

Технический анализ

Соотношение между входным уровнем и выходным уровнем при нисходящем сжатии. Выше порога усиление ниже; поэтому будет получено снижение уровня.

Соотношение между входным и выходным уровнями при восходящем сжатии.

Проще говоря, сжатие можно описать как операцию автоматической регулировки громкости. Громкость громких звуков, превышающих определенный порог, снижается, а слабые звуки не затрагиваются. Этот процесс известен как нисходящее сжатие . И наоборот, вмешательство, которое усиливает слабые сигналы, поступающие на вход, и не влияет на те, которые уже имеют высокий уровень, называется восходящим сжатием . Это уменьшает динамический диапазон аудиосигнала, чтобы сделать сигнал совместимым с техническими ограничениями аудиооборудования, улучшить его слышимость в шумной обстановке или по эстетическим соображениям.

В шумной обстановке фоновый шум может превзойти более тихие звуки (например, прослушивание радио во время вождения). Уровень прослушивания, который не раздражает более громкие звуки, делает тихие звуки неслышимыми, замаскированными шумом; напротив, уровень усиления, позволяющий оценить слабые звуки, делает пики слышимого материала слишком сильными. Компрессия используется для того, чтобы сделать как сильные, так и слабые части более терпимыми при одинаковой громкости прослушивания.

Компрессор уменьшает динамический диапазон аудиосигнала, если его амплитуда превышает определенный порог. Величина уменьшения заработка определяется коэффициентом ( коэффициентом ). Например, при коэффициенте 4:1 среднеквадратичное значение входного сигнала на 4 дБ выше порога будет давать уровень выходного сигнала на 1 дБ выше порога. В результате уровень выходного сигнала был снижен на 3 дБ . В качестве дополнительного примера, значение на 8 дБ выше порога будет генерировать выходной сигнал на 2 дБ выше порога.
Это поведение следует сравнивать с процессом расширения уровня дополнительного звука , который увеличивает динамический диапазон сигнала, если его амплитуда падает ниже определенного порога.

Более конкретный пример для соотношения 4:1:

Порог = -10 дБ
Вход = -6 дБ (на 4 дБ выше порога)
Выход = -9 дБ (на 1 дБ выше порога)

FET Compressor Examples

Before we wrap things up, it’s always a great idea to consider some examples. Let’s look at 4 different FET compressors to help solidify our understanding of this type of compression.

In this section, we’ll discuss:

  • 500 Series FET compressor: BAE 500C
  • 19″ rack unit FET compressor: Universal Audio 1176LN
  • FET compressor effect pedal: Origin Effects Cali76 Compact Deluxe
  • FET compressor plugin: Arturia Comp FET-76

Other notable FET compressors include:

  • Chandler Limited Germanium Compressor
  • Daking FET III

The BAE 500C is a 500 Series single-channel FET compressor inspired by the many superb FET compressors from the 1960s and 1970s.


BAE 500C

This well-laid-out FET compression is pretty straightforward. It features a FET gain reduction circuit with 3x 2520-style opamps and a transformer-coupled output. Let’s run through the controls.

First, we have continuously variable input and output gain controls along with continuous-variable attack and release time parameters. The ratio of the 500C can be set to 2:1, 4:1, 8:1, 12:1, 20:1 and the revered “All Buttons Mode” (ABI) that offers a new sound (the ratio ends up being somewhere between 12:1 and 20:1).

In addition to these controls, there is also a switchable high-pass filter for the side chain signal with a 6 dB/octave slope at 125 Hz. Alternatively, the unit can be bypassed fully, or only the gain reduction circuit can be disabled (allowing the input/output gain controls to remain functional).

The Universal Audio 1176LN is a recreation of perhaps the most legendary FET compression of all time: the Universal Audio 1176 Limiting Amplifier.


Universal Audio 1176LN

This rack-mount FET compressor has a FET gain reduction circuit with ultra-fast attack time (20 µs to 800 µs) and a class-A line level output amplifier.

The release time is adjustable between 50 ms and 1.1 s. The threshold of the compressor is program-dependent.

As for the ratio, it can be set to 4:1, 8:1, 12:1 or 20:1 via the front panel buttons. Alternatively, all four front panel buttons can be engaged for extreme limiting where distortion increases and a plateaued slope and a lag time are introduced in response to transients.

Gain reduction or output level can be monitors via the VU meter, and the unit offers up to 50 dB of gain.

Origin Effects Cali76

The Origin Effects Cali76 Compact Deluxe is another compressor based on the legendary Universal Audio 1176. This one takes the form factor of a stompbox.


Origin Effects Cali76

This studio-grade FET compressor pedal is designed with high-current, low-noise, discrete Class-A circuitry.

The compressor control panel features 6 knobs and offers a ton of flexibility. The controls are:

  • Dry: adjusts the amount of direct signal in the output and, therefore, the amount of parallel compression.
  • Out: adjusts the amount of makeup gain applied to the signal post-compression.
  • In: adjusts the gain of the input preamplifier and, therefore, the level of the signal being sent into the compressor.
  • Ratio: adjusts the compression ratio.
  • Attack: adjusts the attack of the compressor (the time it takes for the compressor to kick in once the threshold is passed).
  • Release: adjusts the release of the compressor (the time it takes for the compressor to disengage once the input signal drops back below the threshold).

The pedal also features the classic 3-colour jewel lamp as the gain reduction meter.

The Arturia Comp FET-76 is yet another FET compressor based on the legendary 1176 (did I mention how important the original was yet?). This compressor plugin offers the same sound and functionality as the original 1176, only in a digital plugin format.


Arturia Comp FET-67

In addition to the input, output, attack, release, ratio and meter controls we’ve discussed above, the Arturia Comp FET-76 offers a dedicated mix control and an advanced sidechain control to “modernize” the functionality of the plugin.

The advanced side-chain control can be set to act upon the internal (input signal) or an external side-chain signal. The detection circuit can be set to read reverse, stereo channel or mid/side-channel information. An advanced time warp function offers lookahead control.

This powerful plugin also features a sidechain EQ section complete with a low-pass filter, high-pass filter and a variable-frequency bell/peak filter with boost/cut gain control.

The maximum amount of compression applied can be set via the compression range parameter.

The Best FET Compressor Plugins

For the best FET compressor emulation plugins options, check out My New Microphone’s Top 11 Best FET Compressor Emulation Plugins.

Характеристики компрессора

Порог

Несколько коэффициентов сжатия

Порог это уровень, выше которого сигнал снижается. Обычно он устанавливается в дБ, где низкое значение (например, -60 дБ ) приведет к обработке большей части сигнала (в отличие от более высокого порогового значения, такого как -5 дБ).

Степень сжатия

Коэффициент сжатия (ratio) определяет соотношение вход/выход для сигналов выше порога. Например, при соотношении 4:1 сигнал, превышающий порог 4 дБ , выйдет из компрессора на 1 дБ выше порога. Предельное значение ∞:1 обычно получают, используя реальное соотношение 60:1, так что любой сигнал выше порога понижается до уровня самого порога (если исключить короткий период после внезапного повышения, известный как атака , амплитуды входного сигнала). Компрессор, работающий с соотношением выше 15:1, фактически ведет себя как ограничитель.

Атаковать и отпустить

Фазы атаки и освобождения

Компрессор позволяет вам вмешиваться в скорость реакции на изменения входного сигнала. Время, которое требуется компрессору для уменьшения усиления до достижения уровня, определяемого коэффициентом сжатия, называется атакой . Время восстановления , с другой стороны, соответствует фазе, в которой компрессор увеличивает усиление, чтобы достичь уровня, указанного коэффициентом сжатия (или до 0 дБ , когда входной сигнал упал ниже порогового значения). Длина обеих фаз определяется величиной изменения входного сигнала и соответствующим изменением усиления. Чтобы сделать настройку более интуитивной, элементы управления атакой и релизом часто устанавливаются в единицах времени (обычно миллисекундах). Это время, за которое коэффициент усиления увеличится или уменьшится на определенное количество дБ, установленное производителем и часто равное 10 дБ . Например, если константы времени относятся к 10 дБ , а время атаки установлено на1  мс потребуется 1 мс для уменьшения усиления на 10 дБ и 2 мс для уменьшения усиления на 20 дБ . Во многих компрессорах время атаки и восстановления настраивается пользователем; однако у некоторых компрессоров время атаки и восстановления определяется конструктивными характеристиками и не может быть отрегулировано. Иногда время устанавливается автоматически или программируется, т.е. зависит от входного сигнала. Характер выходного сигнала будет изменяться более или менее явно в соответствии с настройками, которые выбираются каждый раз.

Кривая сжатия

Сжатие с мягкой или жесткой кривой

С помощью этого элемента управления можно решить, насколько «гладким» должен стать угол кривой отклика. Плавный переход (мягкое колено) позволяет постепенно увеличивать уровень сжатия (по мере увеличения входного сигнала), пока он не достигнет заданного значения, и дает естественные результаты. Плавная кривая снижает звуковой эффект, вызванный переходом между «нормальным» и «сжатым» состоянием сигнала; эта функция особенно полезна для более выраженных изменений усиления.

Получите компенсацию

Из-за того, что сжатие приводит к потере усиления, обычно имеется элемент управления, который позволяет вам добавлять фиксированную величину громкости к выходному сигналу. Это дает возможность компенсировать потерю общего уровня звука.

Благодаря этому компрессия усиливает более легкие пассажи (с меньшей громкостью) внутри произведения, так что в конце концов динамический диапазон будет сжат; Другими словами, если вы посмотрите на суммарный эффект, то громкие звуки будут ослаблены, а слабые — усилены.

6. Цифровые компрессоры

Независимо от того, эмулируют ли они аналоговые компрессоры или нет, плагины цифровых компрессоров обеспечивают точное и прозрачное сжатие за счет некоторого характера и особенностей аппаратных компрессоров.

Эмулированные плагины компрессоров часто включают дополнительные параметры, которые могут отсутствовать в аппаратной версии, предлагая больший контроль. Это позволяет сжимать до пределов, которые иначе недостижимы.

Плагины компрессоров могут хорошо работать в ситуациях мастеринга, когда необходимо сохранить тон и тембр оригинального аудио. С их разнообразием они могут использоваться на всех этапах производства, учитывая тип эмулируемого компрессора.

Чтобы удалить щелчки или щелчки из аудио, узнайте, как быстро затухать звук в Logic Pro.

Частотная коррекция

Конденсатор С1 выполняет еще одну функцию. Вместе с резистором R1 они образуют RC-цепь, которая срезает низкие частоты. Т.е. работает как фильтр высоких частот.

Это очень удобный момент. Задав частоту среза порядка 30-80 Гц, мы избавимся от лишней низкочастотной составляющей на записи.

Расчет таких фильтров с упрощенными формулами был описан в статье RC-цепи, 5 самых ходовых схем фильтров и их простой рассчет.

Практически все нормальные микрофоны имеют в своем составе такие фильтры. На более дорогих моделях даже можно выбрать срезать на частоте 75 либо же 150 Гц.

В любом случае стоит сначала определиться с величиной резистора, а затем рассчитать под него конденсатор на желаемую частоту.

Для исключения самовозбуждения ОУ и ограничения звуковой полосы с верхней стороны используется конденсатор С2.

Принято считать, что человеческая речь лежит в диапазоне частот от 100Гц до 10кГц. Однако при редактировании записей, я неоднократно замечал, что хоть выше 10 кГц голоса и нет, но эти частоты все равно влияют на восприятие голоса. Поэтому частоту среза, на мой взгляд, лучше задать порядка 15кГц.

С его расчетом ситуация аналогичная. Сначала выбирается резистор, задающий коэффициент усиления (R2), а затем, по той же формуле, что С1 рассчитывается величина конденсатора С2.

Низкочастотный компрессор.



EW1CA Вячеслав Сергейчук
г.Минск

Скачать
принципиальную схему. (gif 40кб.)

Предлагаемый НЧ ограничитель является
модернизированным вариантом
НЧ speech — процессора, первоначально
опубликованного ew1mm в журнале «Радиолюбитель
КВ и УКВ» нр.9 1995г.
Устройство предназначено для повышения
эффективности передачи в режиме SSB, однако с
успехом может быть использовано и при работе FM.
Для изготовления НЧ ограничителя не требуется
каких-либо специальных знаний или навыков,
достаточно лишь правильно выполнить монтаж и
подключить устройство к трансиверу.
Использовать микрофонный усилитель трансивера
не следует, так как данное устройство его
полностью заменяет.

Одна из последних доработок конструкции — это
введение АРУ входного сигнала.
За основу была взята часть схемы опубликованной
в .

Краткое описание работы схемы:

Входной сигнал с микрофона уровнем
приблизительно 1мв (среднее значение) поступает
на каскад, собранный на DA1 — АРУ входного сигнала,
работа которого полностью устраняет
вышеописанные проблемы.
НЧ сигнал усиливается до уровня около 80 мв, затем
аттеньюируется с помощью диодов VD1 и VD2 до уровня
равного входному сигналу.
Здесь не происходит никакого ограничения
сигнала.
Сигнал в контрольной точке КТ1 будет имеет
синусоидальную форму, а напряжение практически
равно входному, т.е. сигналу развиваемому
микрофоном, но при этом мгновенные пиковые
выбросы отсутствуют.
В случае если напряжение в КТ1 слегка выше
входного (пиковые выбросы при этом также будут
отсутствовать), его уменьшают до уровня входного
с помощью подстроечного резистора R10.

Настройка НЧ ограничителя сводится к подбору
напряжений на выводах VT1 в указанной
последовательности:
Путем подбора резистора R11 добиваются на
коллекторе +1,5 в.

При отсутствии НЧ генератора, но имея
осциллограф достаточно подключить микрофон ко
входу устройства и произнести раскатистое а-а-а-а
на расстоянии 10-15 см от микрофона. Устанавливаем
необходимый уровень напряжения с движка R23
контролируя сунусоидальный сигнал в базе VT2, при
этом R30 «Уровень ограничения» находится в
положении минимума ограничения.
Затем увеличиваем уровень ограничения,
контролируя осциллографом форму ограниченного
сигнала продолжая произносить перед микрофоном
раскатистое а-а-а-а.
Процесс настройки закончен.

Тем, кто собирается использовать НЧ ограничитель
в составе р/станции Р143 рекомендуется произвести
некоторую замену емкостей, установив следующие
номиналы :
С9- 0,68 мк; С12- 0,068 мк; C17- 0,22 мк; C34- 0,1 мк.

2002г.

Литература: 1. Radio-Electronics, 1972, March
2. Радио нр.4, 1974г., стр.57

Хостинг от uCoz

5. PWM компрессоры

Wikimedia Commons \n «»> Credit: Alex Regan/Wikimedia Commons

Pulse Width Modulation (PWM) компрессоры контролируют амплитуду входного сигнала во времени, используя высокочастотные импульсные сигналы с включенными и выключенными значениями. Это уменьшает среднюю амплитуду и применяет сжатие.

В то время как PWM компрессоры известны своим прозрачным сжатием, они также обладают быстрыми временами атаки и отпуска, в отличие от оптических компрессоров. Они подходят для менее агрессивных музыкальных стилей и могут тонко обрабатывать материал с быстрыми переходами.

6. Цифровые компрессоры

Независимо от того, эмулируют ли они аналоговые компрессоры или нет, плагины цифровых компрессоров обеспечивают точное и прозрачное сжатие за счет некоторого характера и особенностей аппаратных компрессоров.

Эмулированные плагины компрессоров часто включают дополнительные параметры, которые могут отсутствовать в аппаратной версии, предлагая больший контроль. Это позволяет сжимать до пределов, которые иначе недостижимы.

Плагины компрессоров могут хорошо работать в ситуациях мастеринга, когда необходимо сохранить тон и тембр оригинального аудио. С их разнообразием они могут использоваться на всех этапах производства, учитывая тип эмулируемого компрессора.

Чтобы удалить щелчки или щелчки из аудио, узнайте, как быстро затухать звук в Logic Pro.

Различные типы компрессоров для различных ситуаций

Для усиления отличных характеристик ваших треков и аудио используйте компрессоры, которые соответствуют желаемому характеру и эффекту. Внесите теплоту и классическое ощущение с помощью ламповых компрессоров, в то время как оптические или ШИМ-компрессоры дают прозрачное и единообразное сжатие.

Если вы ищете чистое и впечатляющее сжатие, выбирайте VCA-компрессию, а если вы желаете агрессивного и быстрого уменьшения громкости, выбирайте FET-компрессоры. Кроме того, воспользуйтесь прецизионными цифровыми компрессорами, чтобы заметно улучшить качество звука.

Частые вопросы и ответы

1. Что такое аудио-компрессор и для чего он используется?

Аудио-компрессор — это устройство или программное обеспечение, используемое для контроля динамического диапазона аудиосигнала. Он уменьшает разницу между самыми громкими и самыми тихими частями звука, делая общую громкость более однородной. Компрессоры используются для контроля избыточных пиков, предотвращения искажений, увеличения длительности звучания и улучшения общего баланса и четкости смеси.

2. Какие существуют типы аудио-компрессоров?

Существует несколько типов аудио-компрессоров, каждый со своими особенностями и областями применения:

— VCA-компрессор: использует управляемый напряжением усилитель для регулировки уровня сжатия.

— Оптический компрессор: использует источник света и фотоэлемент для регулировки уровня сжатия.

— FET-компрессор: использует полевой транзистор для регулировки уровня сжатия, известен своей быстрой атакой и отпуском.

— Ламповый компрессор: использует вакуумные лампы для добавления теплоты и окраски в аудиосигнал.

— Цифровой компрессор: работает с использованием цифровых алгоритмов обработки, предлагая точный контроль и гибкость.

— Многополосный компрессор: делит аудиосигнал на различные полосы частот, позволяя независимое сжатие для каждой полосы.

3. Когда следует использовать VCA-компрессор?

VCA-компрессор (управляемый напряжением усилитель) является универсальным и широко используется в различных областях. Он идеально подходит для прозрачного сжатия, так как может обеспечить точный контроль над аудиосигналом без введения окраски или искажений. VCA-компрессоры подходят для контроля динамики при записи, сведении и мастеринге, когда требуется точность и прозрачность.

4. Когда ламповый компрессор наиболее подходит?

Ламповый компрессор известен своим теплым, плавным и винтажным звучанием. Он добавляет гармонические искажения и характер аудиосигналу, что делает его подходящим для улучшения вокала, гитары и других инструментов, которые выигрывают от винтажного или аналогового звучания. Ламповые компрессоры часто используются в звукозаписывающих студиях и на микс-шине для добавления теплоты и богатства общему звучанию.

Роман Сорокин

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Автоэксперт
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: